CN111766716A - 显示组件、显示装置和驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种显示组件、显示装置和驱动方法,属于显示技术领域。该显示组件包括显示面板和透镜层;显示面板设置有阵列分布的多个像素岛,任意一个所述像素岛包括沿设定方向连续排列的多个子像素;透镜层设于所述显示面板的出光面,且包括多个沿所述设定方向排列的多个柱透镜;其中,所述柱透镜的设置间距不大于所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸;沿所述设定方向,所述像素岛内的所述子像素的设置间距小于所述柱透镜的设置间距的一半;所述柱透镜的设置间距,等于所述柱透镜在所述设定方向上的尺寸与相邻两个所述柱透镜之间的距离的和。该显示面板能够实现广角的裸眼3D显示。

Description

显示组件、显示装置和驱动方法
技术领域
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示组件、显示装置和驱动方法。
背景技术
裸眼3D(three dimensional,三维)显示面板,是一种可以利用人两眼具有视差的特性,在不需要任何辅助设备(如3D眼镜、3D头盔等)的情况下,即可获得具有空间、深度的逼真立体形象的显示系统。由于裸眼立体影像具有真实生动的表现力、优美高雅的环境感染力和强烈震撼的视觉冲击力等优点,裸眼3D显示面板的应用场景越来越广泛。
裸眼3D显示面板可以采用柱透镜光栅技术,实现将不同子像素发出的光线分别折射至左眼和右眼,使得左眼和右眼分别观察到不同左视差图像和右视差图像。然而,现有技术中,裸眼3D显示面板的3D视角较小,用户只能在正面的特定位置观看到3D效果。另外,柱透镜光栅需要与显示面板的像素对准,这使得裸眼3D显示面板的制备工艺复杂。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种显示组件、显示装置和驱动方法,提高3D可视角度。
为实现上述发明目的,本公开采用如下技术方案:
根据本公开的第一个方面,提高一种显示组件,包括:
显示面板,设置有阵列分布的多个像素岛,任意一个所述像素岛包括沿设定方向连续排列的多个子像素;
透镜层,设于所述显示面板的出光面,且包括多个沿所述设定方向排列的多个柱透镜;
其中,所述柱透镜的设置间距不大于所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸;沿所述设定方向,所述像素岛内的所述子像素的设置间距小于所述柱透镜的设置间距的一半;
所述柱透镜的设置间距,等于所述柱透镜在所述设定方向上的尺寸与相邻两个所述柱透镜之间的距离的和。
在本公开的一种示例性实施例中,所述像素岛位于所述柱透镜的焦平面。
在本公开的一种示例性实施例中,所述像素岛的开口呈平行四边形,且所述像素岛的开口的短边方向与所述柱透镜的延伸方向平行。
在本公开的一种示例性实施例中,所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸,等于10~100微米。
在本公开的一种示例性实施例中,所述柱透镜在所述设定方向上的尺寸,等于所述柱透镜的设置间距。
在本公开的一种示例性实施例中,所述透镜层还包括沿所述设定方向排列的多个遮光条,各个所述遮光条与各个所述柱透镜相互交替设置。
在本公开的一种示例性实施例中,同一所述像素岛内,各个所述子像素的出光颜色相同。
在本公开的一种示例性实施例中,任意一个所述像素岛中,沿所述设定方向连续排列所述子像素的数量为4~12个。
在本公开的一种示例性实施例中,所述柱透镜的焦距等于62~82微米,所述柱透镜的设置间距等于30~40微米,所述像素岛的开口在所述设定方向上的尺寸等于30~40微米。
在本公开的一种示例性实施例中,所述柱透镜的焦距等于300~400微米,所述柱透镜的设置间距等于75~100微米,所述像素岛的开口在所述设定方向上的尺寸等于75~100微米。
在本公开的一种示例性实施例中,所述柱透镜的设置间距等于所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸。
根据本公开的第二个方面,提供一种显示装置,包括上述的显示组件。
根据本公开的第三个方面,提供一种显示装置的驱动方法,所述显示装置包括上述的显示组件;所述驱动方法包括:
获取双眼位置;
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的图像子像素;任意一个所述像素岛的图像子像素包括用于显示左眼图像的第一子像素和用于显示右眼图像的第二子像素;
驱动各个所述第一子像素,以显示所述左眼图像;且驱动各个所述第二子像素,以显示所述右眼图像。
在本公开的一种示例性实施例中,所述柱透镜的设置间距等于所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸;
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的图像子像素包括:
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的所述第一子像素和所述第二子像素;其中,确定任意一个所述像素岛的所述第一子像素和所述第二子像素包括:
从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第一可视子区域;
确定所述第一可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第一子像素;
从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第二可视子区域;
确定所述第二可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第二子像素;
其中,任意一个所述像素岛的所述可视子区域,为所述像素岛的一个所述子像素通过一个所述柱透镜而投影出的空间区域。
在本公开的一种示例性实施例中,所述柱透镜的设置间距小于所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸;
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的图像子像素包括:
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的所述第一子像素和所述第二子像素;其中,确定任意一个所述像素岛的所述第一子像素和所述第二子像素包括:
判断所述左眼的瞳孔和所述右眼的瞳孔中的任意一个是否位于所述像素岛的不同可视区域的交叠区域;
如果所述左眼的瞳孔和所述右眼的瞳孔均不位于所述像素岛的不同所述可视区域的交叠区域,则从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第一可视子区域;确定所述第一可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第一子像素;从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第二可视子区域;确定所述第二可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第二子像素;
如果所述左眼的瞳孔位于所述像素岛的不同所述可视区域的交叠区域,则从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第二可视子区域;确定所述第二可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第二子像素;从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的且属于一个所述可视区域的所述可视子区域为第一备选可视子区域;从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的且属于另一个所述可视区域的所述可视子区域为第二备选可视子区域;在所述左眼的瞳孔和所述右眼的瞳孔的连线上,从所述第一备选可视子区域和所述第二备选可视子区域中选择与所述第二可视子区域的距离大的一个作为第一可视子区域;确定所述第一可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第一子像素;
如果所述右眼的瞳孔位于所述像素岛的不同所述可视区域的交叠区域,则从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第一可视子区域;确定所述第一可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第一子像素;从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的且属于一个所述可视区域的所述可视子区域为第三备选可视子区域;从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的且属于另一个所述可视区域的所述可视子区域为第四备选可视子区域;在所述左眼的瞳孔和所述右眼的瞳孔的连线上,从所述第三备选可视子区域和所述第四备选可视子区域中选择与所述第一可视子区域的距离大的一个作为第二可视子区域;确定所述第二可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第二子像素;
其中,任意一个所述像素岛的所述可视区域,为所述像素岛通过一个所述柱透镜而投影出的空间区域;任意一个所述像素岛的所述可视子区域,为所述像素岛的一个所述子像素通过一个所述柱透镜而投影出的空间区域。
本公开提供的显示组件、显示装置和驱动方法,通过对像素岛中各个子像素之间的位置关系、子像素的设置间距、像素岛的开口尺寸和柱透镜的设置间距等参数进行优化设计,使得该显示组件的视角可以扩大至接近180°,实现了广视角的裸眼3D显示。不仅如此,在制备该显示组件时,无需使得柱透镜与像素岛对位处理,可以简化显示组件的制备工艺,降低显示组件的成本。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式,本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本公开一种实施方式的显示组件的剖视结构示意图。
图2是本公开一种实施方式的显示组件的立体结构示意图。
图3是本公开一种实施方式的像素岛的分布结构示意图。
图4是本公开一种实施方式的像素岛的分布结构示意图。
图5是子像素间设置有间隙时,像素岛通过柱透镜投影出的光线分布示意图。
图6是柱透镜的设置间距大于像素岛的开口在设定方向的尺寸时,像素岛通过柱透镜投影出的光线分布示意图。
图7是本公开一种实施方式的显示组件中,一个像素岛通过柱透镜投影出的光线分布示意图。
图8是本公开一种实施方式的显示组件中,一个像素岛通过柱透镜投影出的光线分布示意图。
图9是本公开一种实施方式的显示组件中,一个像素岛通过柱透镜投影出的光线分布示意图;其中,图9中像素岛的位置相对于图8,沿设定方向平移了柱透镜的设置间距的一半。
图10是本公开一种实施方式的显示组件中,一个像素岛通过柱透镜投影出的光线分布示意图。
图11是本公开一种实施方式的显示组件中,一个像素岛的各个子像素通过一个柱透镜投影出的光线分布示意图。
图12是本公开一种实施方式的显示组件中,实现3D显示的基本条件示意图。
图13是本公开一种实施方式的显示组件中,实现3D显示的基本条件示意图;图13为图12中靠近子像素位置的具体示意图。
图14是本公开一种实施方式的显示组件中,一个子像素的近限分布示意图。
图15是本公开一种实施方式的显示组件中,一个子像素的近限分布示意图;图15为图14中靠近子像素位置的具体示意图。
图16是本公开一种实施方式的显示组件中,一个子像素的远限分布示意图。
图17是本公开一种实施方式的显示组件中,一个子像素的远限分布示意图;图17为图16中靠近子像素位置的具体示意图。
图18是本公开一种实施方式的应用于移动产品的显示组件中,近限与焦距的关系曲线。
图19是本公开一种实施方式的应用于移动产品的显示组件中,远限与焦距的关系曲线。
图20是本公开一种实施方式的应用于显示器产品的显示组件中,近限与焦距的关系曲线。
图21是本公开一种实施方式的应用于显示器产品的显示组件中,远限与焦距的关系曲线。
图22是本公开一种实施方式的应用于移动产品的显示组件中,近限与柱透镜的设置间距的关系曲线。
图23是本公开一种实施方式的应用于显示器产品的显示组件中,近限与柱透镜的设置间距的关系曲线。
图24是本公开一种实施方式的应用于移动产品的显示组件中,近限与子像素在设定方向上的设置间距的关系曲线。
图25是本公开一种实施方式的应用于移动产品的显示组件中,远限与子像素在设定方向上的设置间距的关系曲线。
图26是本公开一种实施方式的应用于显示器产品的显示组件中,近限与子像素在设定方向上的设置间距的关系曲线。
图27是本公开一种实施方式的应用于显示器产品的显示组件中,远限与子像素在设定方向上的设置间距的关系曲线。
图28是本公开一种实施方式的应用于移动产品的显示组件中,近限与视角的关系曲线。
图29是本公开一种实施方式的应用于移动产品的显示组件中,远限与视角的关系曲线。
图30是本公开一种实施方式的应用于显示器产品的显示组件中,近限与视角的关系曲线。
图31是本公开一种实施方式的应用于显示器产品的显示组件中,远限与视角的关系曲线。
图32是本公开一种实施方式的显示组件中,追踪误差对远限和近限影响的原理示意图。
图33是本公开一种实施方式的显示组件中,一个像素岛通过柱透镜投影出的光线分布示意图。
图34是在一种实施方式中,双眼处于图33的虚线框E以内时,双眼的瞳孔与各个可视子区域的关系示意图。
图35是在一种实施方式中,双眼处于图33的虚线框E以内时,双眼的瞳孔与各个可视子区域的关系示意图。
图36是本公开一种实施方式的显示组件中,一个像素岛通过柱透镜投影出的光线分布示意图。
图37是在一种实施方式中,双眼处于图36的虚线框E以内时,双眼的瞳孔与各个可视子区域的关系示意图。
图38是在一种实施方式中,双眼处于图36的虚线框E以内时,双眼的瞳孔与各个可视子区域的关系示意图。
图39是在一种实施方式中,双眼处于图36的虚线框E以内时,双眼的瞳孔与各个可视子区域的关系示意图。
图40是在一种实施方式中,双眼处于图36的虚线框E以内时,双眼的瞳孔与各个可视子区域的关系示意图。
图41是在一种实施方式中,双眼处于图36的虚线框E以内时,双眼的瞳孔与各个可视子区域的关系示意图。
图42是在一种实施方式中,显示装置的驱动方法的流程示意图。
图中主要元件附图标记说明如下:
010、不发光区域;020、发散的不可视区域;100、显示面板;101、衬底基板;102、驱动电路层;103、像素层;104、封装层;105、圆偏光片;106、像素定义层;110、像素岛;111、像素岛的开口;120、子像素;130、出光面;140、背光面;200、透镜层;210、柱透镜;220、基质层;230、遮光条;310、设定方向;320、第一方向;330、第二方向;410、左眼的瞳孔;420、右眼的瞳孔;A、可视区域;Asub、可视子区域;Across、交叠区域。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而,示例实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。
在图中,为了清晰,可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。
用语“一个”用以表示存在一个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
本公开提供一种显示组件,该显示组件能够应用于显示装置,使得显示装置实现裸眼3D显示。如图1和图2所示,本公开提供的显示组件包括显示面板100和透镜层200。其中,显示面板100设置有阵列分布的多个像素岛110,任意一个像素岛110包括沿设定方向310连续排列的多个子像素120;透镜层200设于显示面板100的出光面130,且包括多个沿设定方向310排列的多个柱透镜210;其中,柱透镜210的设置间距Plens不大于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel;像素岛110内的子像素120的设置间距Psub小于柱透镜210的设置间距Plens的一半;柱透镜210的设置间距Plens,等于柱透镜210在设定方向310上的尺寸与相邻两个柱透镜210之间的距离的和,即相邻两个柱透镜210的中心轴之间的距离。
本公开提供的显示组件,通过对像素岛110中各个子像素120之间的位置关系、子像素120的设置间距Psub、像素岛的开口111尺寸和柱透镜210的设置间距Plens等参数进行优化设计,使得该显示组件的3D视角可以扩大至接近180°,实现了广视角的裸眼3D显示。不仅如此,在制备该显示组件时,无需使得柱透镜210与像素岛110对位处理,可以简化显示组件的制备工艺。
下面,结合附图对本公开的显示组件的结构、原理和效果做进一步地解释和说明。
如图1和图2所示,本公开提供的显示组件包括层叠设置的显示面板100和透镜层200。其中,显示面板100包括相对设置的出光面130和背光面140,显示面板100发出的光线从出光面130出射。透镜层200设置于显示面板100的出光面130,可以实现将不同子像素120的光线投影向远离显示面板100的不同的区域;如此,透镜层200远离显示面板100的一侧为显示组件的显示侧。为了实现裸眼3D显示,具有该显示组件的显示装置可以按照如下驱动方法进行驱动:获取双眼位置;根据双眼位置,从各个像素岛的子像素120中,确定各个像素岛110的图像子像素;任意一个像素岛110的图像子像素包括用于显示左眼图像的第一子像素和用于显示右眼图像的第二子像素;驱动各个第一子像素,以显示左眼图像;且驱动各个第二子像素,以显示右眼图像。如此,左眼可以看到各个第一子像素所显示的左眼图像,右眼可以看到各个第一子像素所显示的右眼图像,使得观看者能够看到3D画面。
本公开提供的显示面板100可以为OLED(有机电致发光器件,Organic Light-Emitting Device)显示面板、PLED(大分子有机电致发光器件,Polymer Light-EmittingDevice)显示面板、Micro LED(微发光二极管,Micro Light Emitting Diode)显示面板、Mini LED(迷你发光二极管,Mini Light Emitting Diode)显示面板、QD(Quantum Dot)显示面板、LCD(液晶显示,Liquid Crystal DisPlay)显示面板或者其他类型的显示面板100。
示例性地,显示面板100可以为OLED显示面板,其可以包括依次层叠设置的衬底基板101、驱动电路层102、像素层103和封装层104。其中,像素层103包括有阵列分布的像素岛110,任意一个像素岛110包括沿设定方向310连续排列的多个子像素120,任意一个子像素120为一个有机发光二极管,设定方向310为平行于衬底基板101所在平面的方向。驱动电路层102可以设置有与各个子像素120一一对应连接的像素驱动电路,其中,任意一个像素驱动电路可以连接对应的子像素120,并独立地驱动子像素120。像素岛110具有发光区域,该发光区域即为该像素岛的开口111。可以理解的是,在一些实施方式中,像素岛的开口111,为该像素岛110的各个子像素120的发光区域的集合。
可选地,封装层104可以为薄膜封装层,其可以包括层叠设置的有机材料层和无机材料层,以避免外界的水氧等入侵像素岛110而导致子像素120失效。
可选地,像素层103还可以包括像素定义层106,像素定义层106形成有与各个像素岛110一一对应设置的像素开口,任意一个像素开口可以暴露对应的像素岛的开口111。在一些实施方式中,像素定义层106可以用于限定像素岛110的发光区域,即像素定义层106限定了像素岛的开口111。在本公开的另一些实施方式中,像素定义层106可以用于隔离不同像素岛110的光线,避免像素岛110之间的串扰。
可选地,显示面板100还可以包括有圆偏光片105,圆偏光片105可以设置于封装层104远离衬底基板101的一侧,以便减小环境光线对显示效果的影响。
可选地,如图3和图4所示,本公开提供的显示组件中,像素岛的开口111可以呈平行四边形设置。该像素岛110开口的长边方向可以为第一方向320,短边方向可以为第二方向330,其中,第一方向320和第二方向330均为平行于显示面板100的出光面130的方向。换言之,像素岛的开口111的短边方向可以与柱透镜210的延伸方向平行。在一些实施方式中,第二方向330与设定方向310垂直,第一方向320和设定方向310相同,如此,该像素岛的开口111可以为矩形。在本公开的另一种实施方式中,设定方向310与第一方向320相交。
进一步地,在本公开的一种实施方式中,第一方向320与显示面板100的行方向相同,第二方向330与显示面板100的列方向相同。其中,显示面板100的行方向可以为显示面板100的扫描引线的延伸方向,显示面板100的列方向可以为显示面板100的数据引线的延伸方向。
进一步地,在本公开的一种实施方式中,像素岛110可以排布成多列,任意一个像素岛列包括沿第二方向330排列的多个像素岛110。如此,可以减小左眼视图和右眼视图之间的串扰,提高裸眼3D的显示效果。不仅如此,这还便于同时确定同一像素岛列中各个像素岛的图像子像素,简化显示组件的驱动方法。
进一步地,像素岛110还可以排布成多行,其中,任意一个像素岛行包括沿第一方向320排列的多个像素岛110。
示例性地,在本公开的另一种实施方式中,如图3所示,像素岛110排布成多个像素岛行和多个像素岛列,其中,任意一个像素岛列包括沿第二方向330排列的多个像素岛110,任意一个像素岛行包括沿第一方向320排列的多个像素岛110。其中,同一像素岛列中的相邻两个像素岛110分别位于间隔一个像素岛行的两个像素岛行,同一像素岛行中的相邻两个像素岛110分别位于间隔一个像素岛列的两个像素岛列。
再示例性地,在本公开的一种实施方式中,如图4所示,像素岛110排布成多个像素岛行和多个像素岛列,其中,任意一个像素岛列包括沿第二方向330排列的多个像素岛110,任意一个像素岛行包括沿第一方向320排列的多个像素岛110。其中,同一像素岛列中的相邻两个像素岛110位于相邻的两个像素岛行。
可选地,同一像素岛110内,各个子像素120的出光颜色相同。例如,同一像素岛110内的各个子像素120,均发出红色光线,或者均发出绿色光线,或者均发出蓝色光线。
可选地,显示面板100的各个像素岛110,包括用于发出红色光线的红色像素岛110、用于发出绿色光线的绿色像素岛110和用于发出蓝色光线的蓝色像素岛110。其中,红色像素岛110中的各个子像素120,均发出红色光线;绿色像素岛110中的各个子像素120,均发出绿色光线;蓝色像素岛110中的各个子像素120,均发出蓝色光线。
本公开提供的显示组件中,参见图6~图8,任意一个像素岛110可以通过任意一个柱透镜210在显示侧投影出一个对应的可视区域A,该可视区域A可以为一个位于显示组件的显示侧的呈扇形体的空间区域;在垂直于显示面板100的出光面130且平行于设定方向310的横截面内,该可视区域A的横截面为由两个侧边形成的辐射状的区域。一个像素岛110对应有多个可视区域A,且一个可视区域A同时与一个像素岛110和一个柱透镜210对应。当一个像素岛110发光时,该像素岛110发出的光线可以通过各个柱透镜210照射至对应的各个可视区域A,且不照射至对应的各个可视区域A以外。换言之,一个像素岛110发出的光线通过一个柱透镜210后,在显示侧所照射的区域,为该像素岛110和该柱透镜210共同对应的可视区域A。本公开提供的显示组件中,一个像素岛110对应的每一个可视区域A均为一个连续区域,且均对应一个可视角度;像素岛110的各个可视区域A的可视角度可以相互拼接而在显示侧实现一个整体的接近或者等于180°的总可视角度。换言之,在出光侧的任意角度位置,均可以看到像素岛110。
如图11所示,像素岛110包括多个沿设定方向310排列的子像素120,因此像素岛110对应的任意一个可视区域A均包括与像素岛110的各个子像素120一一对应的多个可视子区域Asub。任意一个像素岛110的可视子区域Asub,为像素岛110的一个子像素120通过一个柱透镜210而投影出的空间区域。该可视子区域Asub可以为一个位于显示组件的显示侧的呈扇形体的区域;在垂直于显示面板100的出光面130且平行于设定方向310的横截面内,该可视子区域Asub的横截面为一个由两个侧边形成的辐射状的区域。一个子像素120对应有多个可视子区域Asub,且一个可视子区域Asub同时与一个子像素120和一个柱透镜210对应。当像素岛110的一个子像素120发光时,该子像素120可以通过各个柱透镜210而照射至其各个可视子区域Asub,而不照射至其他区域。换言之,一个子像素120发出的光线通过一个柱透镜210后,而在显示侧所照射的区域,为该子像素120和该柱透镜210共同对应的可视子区域Asub。参见图11,该图11示例性地提供了一个像素岛110包括8个子像素120的情形,其中,第x个子像素为子像素Psub(x),x为1~8的正整数。其中,该像素岛120通过图示的一个柱透镜120而投影出对应的可视区域A,任意一个子像素Psub(x)也可以通过该柱透镜120而投影出对应的可视子区域Asub(x)。
参见图11,本公开提供的显示组件中,像素岛110内的各个子像素120沿设定方向310连续排列。换言之,像素岛110内,沿设定方向310相邻设置的两个子像素120之间的距离为零;沿设定方向310,子像素120的尺寸等于子像素120的设置间距Psub。参见图5,当相邻两个子像素120之间存在不发光区域010时,则不发光区域010通过透镜层200在显示侧形成有发散的不可视区域020;该发散的不可视区域020的宽度沿着远离显示组件的方向而增大。其中,发散的不可视区域020的宽度指的是,该发散的不可视区域020在设定方向310上的尺寸。可以理解的是,由于发散的不可视区域020的宽度可以沿远离显示组件的方向增大,因此在正常的观看距离上,其宽度可能会超过眼睛的宽度。当人眼的瞳孔位于该发散的不可视区域020时,将看不到像素岛110内的任何子像素120,这使得该显示组件无法实现在显示侧的接近180°的裸眼3D显示效果。而本公开的显示组件中,像素岛110内的子像素120连续排列,可以避免相邻两个子像素120之间具有不发光区域010,避免这些不发光区域010在显示侧形成发散的不可视区域020。该发散的不可视区域020在垂直于显示面板100的出光面130且平行于设定方向310的横截面内,其宽度随着远离显示组件而增大。
可选地,在同一像素岛110内,沿设定方向310排列的子像素120的数量为4~12个。如此,既可以有足够多的子像素120以分别显示左眼图像和右眼图像,又避免子像素120的数量太多而增加显示组件的成本且降低显示面板100的像素密度。
可选地,在本公开的显示组件中,如图1所示,透镜层200可以包括基质层220和设于基质层220远离显示面板100的柱透镜210。优选地,基质层220的材料与柱透镜210的材料相同,且基质层220和柱透镜210可以为一体式结构。
可选地,像素岛110位于柱透镜210的焦平面。如此,可以减小左眼看到的左眼图像和右眼看到的右眼图像之间的串扰,进而提高3D显示的效果。不仅如此,这还便于确定显示组件的最远观看界限、最近观看界限、便于确定用于显示左眼图像的第一子像素和用于显示右眼图像的第二子像素,这有助于降低应用该显示组件的显示装置的驱动方法的复杂程度。
在本公开实施方式中,柱透镜的焦平面为各个柱透镜的同一侧的焦点所在的平面,也即通过柱透镜的焦点且垂直于柱透镜的主光轴的平面。
在本公开提供的显示组件中,参见图1,沿设定方向310,柱透镜210的设置间距Plens不大于像素岛的开口111的尺寸Dpixel。其中,沿设定方向310,像素岛的开口111的尺寸Dpixel等于像素岛的设置间距Ppixel减去相邻两个像素岛110之间的像素定义层106的宽度g。在本公开中,柱透镜210的设置间距Plens,等于柱透镜210在设定方向310上的尺寸与相邻两个柱透镜210之间的距离的和,即可以等于相邻两个柱透镜210的主光轴在设定方向310上的距离。参见图6,沿设定方向310,如果柱透镜210的设置间距Plens大于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel,则像素岛110对应的相邻两个可视区域A的相邻两边界之间形成有发散的不可视区域020。当瞳孔处于发散的不可视区域020中时,该眼睛无法看到任何像素岛110。由于本公开的柱透镜210的设置间距Plens不大于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel,因此,可以确保像素岛110的各个可视区域A之间不形成发散的不可视区域020,避免眼睛在该发散的不可视区域020内而看不到该像素岛110,影响裸眼3D显示效果。相应地,可以确保像素岛110的各个可视区域A的可视角度能够相互拼接,而保证在出光侧的任意角度均可以看到该像素岛110。
在本公开的一种实施方式中,沿设定方向310,柱透镜210的设置间距Plens等于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel;参见图8~图10,该实施方式中像素岛110对应的相邻两个可视区域A的相邻两边界相互平行。因此,像素岛110对应的相邻两个可视区域A对应的可视角度能够连续,进而使得像素岛110对应的各个可视区域A对应的可视角度能够依次连续成为180°的总可视角度。相应的,在像素岛110对应的相邻两个可视区域A之间形成有一个条形不可视区域B,该条形不可视区域B在设定方向310上的尺寸等于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel;该条形不可视区域B呈现为条形体的区域,且在垂直于显示面板100的出光面130且平行于设定方向310的横截面内,该条形不可视区域B的横截面为一个相互平行的两个侧边形成的且位于显示侧的区域。由于像素岛的开口111相较瞳孔的尺寸非常小以致呈视网膜级别,因此该条形不可视区域B的存在不会使得眼睛完全看不到任何像素岛110,这使得像素岛110的各个可视区域A在显示侧等同于紧密连接状态。换言之,该条形不可视区域B不影响显示组件的正常显示。
在图8和图9中,柱透镜210与像素岛110的对准位置不同,但是均能够使得像素岛110的各个可视区域A在显示侧等同于紧密连接状态。因此,本公开提供的显示组件,无论柱透镜210与像素岛110是否对准处理,显示组件的总可视角度不变。在制备该显示组件时,柱透镜210与像素岛110无需对准处理,可以简化显示组件的制备工艺。
可选地,像素岛110在设定方向310的尺寸,等于10~100微米。如此,可以避免像素岛110在设定方向310的尺寸太大而导致条形不可视区域B的宽度太大,又可以避免像素岛110在设定方向310上的尺寸太小而导致各个像素的制备困难。
对于该实施方式的显示组件,在需要进行3D显示时,可以根据如下方法,确定任意一个像素岛110的图像子像素:从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定左眼的瞳孔410所处的可视子区域Asub为第一可视子区域Asub;确定第一可视子区域Asub对应的子像素120为像素岛110的第一子像素;从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定右眼的瞳孔420所处的可视子区域Asub为第二可视子区域Asub;确定第二可视子区域Asub对应的子像素120为像素岛110的第二子像素。
在该实施方式中,一个像素岛110的对应的各个可视区域A之间不交叠,因此在3D可视空间内,一个眼睛的瞳孔不会通过两个不同的柱透镜210而看到像素岛110的同一个子像素120。基于此,当需要2D显示时,可以使得各个子像素120显示2D画面,则观看者可以看到该2D画面,且在设定方向310上不会出现显示亮度高低波动的缺陷。换言之,该实施方式的显示组件,还可以通过同时驱动各个子像素120以显示2D画面的方式,实现亮度均匀的2D显示。
在本公开的另一种实施方式中,沿设定方向310,柱透镜210的设置间距Plens小于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel,则如图7所示,像素岛110对应的相邻两个可视区域A的相邻两边界相交。即相邻两个可视区域A存在交叠的交叠区域Across,且该交叠区域Across同时与一个像素岛110、两个柱透镜210相对应。相应地,像素岛110对应的相邻两个可视区域A对应的可视角度存在部分交叠,进而使得像素岛110对应的各个可视区域A对应的可视角度能够依次交叠成为180°的总可视角度,实现广视角的3D显示。
在本公开的一种实施方式中,沿设定方向310,柱透镜210的设置间距Plens不小于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel的一半,且不大于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel。如此,像素岛110的相邻两个可视区域A之间形成有交叠区域Across,而不相邻的两个可视区域A之间不会形成有交叠区域Across。如此,一方面可以增大柱透镜210在设定方向310上的尺寸而提高柱透镜210的制备便利性,另一方面可以便于根据眼睛位置确定像素岛110中的子像素120作为与眼睛对应的图像子像素,另外,还可以改善显示组件的3D可视空间。其中,眼睛对应的图像子像素包括,对应于左眼且用于显示左眼图像的第一子像素,第一子像素的数量为一个或者两个;对应于右眼且用于显示右眼图像的第二子像素,第二子像素的数量为一个或者两个。
对于该实施方式的显示组件,可以根据如下方法,确定任意一个像素岛110的图像子像素120:
如果一个眼睛的瞳孔不位于两个可视区域A的交叠区域Across,则该眼睛的瞳孔所位于的可视子区域Asub所对应的子像素120即为对应于该眼睛的图像子像素120。举例而言,如果左眼的瞳孔不位于两个可视区域A的交叠区域Across,则左眼的瞳孔所位于的可视子区域Asub所对应的子像素120即为第一子像素。再举例而言,如果右眼的瞳孔不位于两个可视区域A的交叠区域Across,则右眼的瞳孔所位于的可视子区域Asub所对应的子像素120即为第二子像素。
如果一个眼睛的瞳孔位于相邻两个柱透镜210对应的可视区域A的交叠区域Across,则分别确定该眼睛的瞳孔所对应的第一备选可视子区域Asub以及第二备选可视子区域Asub。其中,第一备选可视子区域Asub,为该眼睛的瞳孔位于的且对应于其中一个柱透镜210的可视子区域Asub,即第一备选可视子区域Asub属于交叠的两个可视区域A中的一个可视区域A;第二备选可视子区域Asub,为该眼睛的瞳孔位于的对应于另一个柱透镜210的可视子区域Asub,即第二备选可视子区域Asub属于交叠的两个可视区域A中的另一个可视区域A。在这种情形下,另一个眼睛的瞳孔必然不处于交叠区域Across,否则眼睛将超出该显示组件的最远观看界限;确定该另一个眼睛的瞳孔所处的可视子区域Asub为锚定可视子区域Asub。在两个眼睛的瞳孔连线上,从第一备选可视子区域Asub和第二备选可视子区域Asub中选择与锚定可视子区域Asub的距离远的备选可视子区域Asub作为该眼睛对应的目标可视子区域Asub,并确定该目标可视子区域Asub对应的子像素120作为该眼睛的图像子像素120。
可选地,本公开提供的显示组件中,柱透镜210在设定方向310上的尺寸,等于柱透镜210的设置间距Plens。即,参见图1,相邻两个柱透镜210相互连接,柱透镜210的填充率为100%。如此,不仅可以增大柱透镜210在设定方向310上的宽度而便于柱透镜210的制备,而且可以避免在透镜层200设置位于柱透镜210之间的遮光条,进而可以使得该显示组件具有更大的出光效率和显示亮度。
当然地,在本公开的其他实施方式中,透镜层200还包括设于沿设定方向310排列的多个遮光条230,各个遮光条230与各个柱透镜210相互交替设置。换言之,相邻两个柱透镜210之间具有间隙,该间隙内设置有用于遮光的遮光条230,以避免从该间隙出射杂光散光而影响显示效果。
本公开提供的显示组件,为实现3D显示,需要双眼能观看到同一像素岛110的不同子像素120,以此为基准,形成了该显示组件的3D可视空间,该3D可视空间由最近观看界限(简称近限)和最远观看界限(简称远限)组成。图12示意了一个子像素120对应于3个相邻的柱透镜210的可视子区域Asub。当观看距离小于近限Ln时,双眼将看到经过不同柱镜投影的同一子像素120,无法实现3D显示。当观看距离大于远限Lf时,双眼将看到同一柱透镜210投影的同一子像素120,也无法实现3D显示。因此,由几何关系可知,图12中相邻可视子区域Asub的边界在近限的宽度Dn等于人眼一个瞳距的宽度Dp,即Dn=Dp;同样的,图中同一个可视子区域Asub的边界在远限的宽度Df等于人眼一个瞳距的宽度Dp,即Df=Dp
由图12可知,为使3D可视空间存在,需要保证远限大于近限,因此需要有α<β。其中α为子像素120经过柱透镜210后的出光投影夹角,也即图12中可视子区域Asub的边界线所形成的夹角;β为子像素120两端点分别经过相邻两个柱透镜210所形成的夹角,也即图12中同一子像素120对应的相邻两个可视子区域Asub的相邻边界线所形成的夹角;参见图13,该夹角还等价于将其中一条边界线平移1个子像素120的设置间距Psub后所形成的夹角,图13中虚线为平移后的边界线。由几何关系可知,为保证α<β,则需要有Plens-Psub>Psub,即:
Figure BDA0002615689740000181
本公开提供的显示组件,沿设定方向310,子像素120的设置间距Psub小于柱透镜210的设置间距Plens的一半。因此,本公开提供的显示组件存在3D可视空间,能够实现3D显示。
示例性地,下面结合膜层的实际折射情况,以及人眼头部随着观看视角的旋转情况,推出近限和远限的表达式。
在图13中已经示意了等效空气层后的柱透镜210相对像素岛110的放置高度,因为像素岛110位于柱透镜210的焦平面上,所以等效空气层后的放置高度为焦距f,这样示意的目的是为了简化光路,因为等效后的光线可直接穿过柱透镜210不产生偏折,但这样的等效光路只适用于小角度的光线。为了使像素岛110位于柱透镜210的焦平面上,需要使得柱透镜210的远离显示面板100的顶点与像素岛110之间的距离为nf,其中n为柱透镜210的折射率,f为柱透镜210的焦距。图14和图16中,实线为实际光路光线,虚影为等效空气层后的等效光路光线,通过对比可看出:小视角下,实际光路光线与等效光路光线基本重合;在大视角下,实际光路光线与等效光路光线存在较大差异。因此在该示例中,按实际膜层的折射来分析大视角光路。
参见图14,曲线为3D可视空间的近限,同一子像素120的对应的相邻两个可视子区域Asub的边界在近限的投影宽度等于人眼瞳距宽度。图14和图15中,直线l1和直线l2为视角ω下的同一子像素120对应的相邻两个可视子区域Asub的边界线,设其中一条边界线的入射角为θ1、折射角为θ1′,另一条边界线的入射角为θ2、折射角为θ2′,则有:
nsinθ1=sinθ1′ (2)
nsinθ2=sinθ2′ (3)
nftanθ2-nftanθ1=plens-psub (4)
Figure BDA0002615689740000191
Figure BDA0002615689740000192
式中,Dn等于人眼的瞳距宽度,通常取65mm,n为柱透镜210的折射率,通常取1.5。由(2)~(6)可消去θ1、θ1′、θ2、θ2′得到如下函数关系:
Ln=y(f,plens,psub,ω) (7)
由此可知,近限Ln为关于焦距f、柱透镜210的设置间距Plens、子像素120的设置间距Psub、视角ω的函数式。
图16中的曲线为3D可视空间的远限,一个可视子区域Asub的两条边界线在远限的投影宽度等于人眼瞳距宽度。图16和图17中,直线l3和直线l4为视角ω下的一个可视子区域Asub的边界线,设其中一条边界线的入射角为θ3、折射角为θ3′,另一条边界线的入射角为θ4、折射角为θ4′,则有:
nsinθ3=sinθ3′ (8)
nsinθ4=sinθ4′ (9)
nftanθ4-nftanθ3=psub (10)
Figure BDA0002615689740000201
Figure BDA0002615689740000202
式中,Df等于人眼的瞳距宽度,通常取65mm,n为柱透镜210的折射率,通常取1.5。由(8)~(12)可消去θ3、θ3′、θ4、θ4′得到如下函数关系:
Lf=y(f,psub,ω) (13)
由此可知,远限Lf为关于焦距f、子像素120设置间距Psub、视角ω的函数式。
下面根据式(7)和式(13),例举移动(Mobile)产品(例如智能手机)和显示器(Monitor)产品(例如电脑显示器)来说明近限Ln、远限Lf与柱透镜210焦距f、柱透镜210设置间距Plens、子像素120设置间距Psub以及视角ω之间的数据关系。
在一种示例中,该显示组件应用于移动产品时,柱透镜210的焦距等于62~82微米,柱透镜210的设置间距Plens等于30~40微米,像素岛的开口111在设定方向310上的尺寸Dpixel等于30~40微米。
在另一种示例中,该显示组件应用于显示器产品时,柱透镜210的焦距等于300~400微米,柱透镜210的设置间距Plens等于75~100微米,像素岛的开口111在设定方向310上的尺寸Dpixel等于75~100微米。
在一种示例中,该显示组件应用于移动产品时,取Plens=34.9μm、Psub=8.725μm、ω=0°,得到如图18所示的近限Ln与焦距f的关系曲线,以及得到如图19所示的远限Lf与焦距f的关系曲线。该显示组件应用于显示器产品时,取Plens=87.8μm、Psub=21.95μm、ω=0°,得到如图20所示的近限Ln与焦距f的关系曲线,以及得到如图21所示的远限Lf与焦距f的关系曲线。
为了观看者使用便利和使得显示组件获得更大的3D可视空间,一般近限越近越好、远限越远越好。参见图18~图21,为了减小近限,要求焦距f尽量小;为了增大远限,要求焦距f尽量大。近限和远限对焦距f的要求相反,这要求本公开的显示组件在近限的需求和远限的需求之间寻求平衡。
如果本公开的显示组件需要应用于移动产品,则可以使得本公开的显示组件的最佳观看距离为250mm~350mm;相应的,结合近限和远限数据,可以使得该显示组件的柱透镜210的焦距f等于62~82μm。优选地,可以使得显示组件的柱透镜210的焦距f=72.67μm。
如果本公开的显示组件需要应用于显示器产品,则可以使得本公开的显示组件的最佳观看距离为500mm~800mm;相应的,结合近限和远限数据,可以使得该显示组件的柱透镜210的焦距f等于300~400μm。优选地,可以使得显示组件的柱透镜210的焦距f=350μm。
在另一种示例中,由式(7)和式(13)可知,柱透镜210的设置间距Plens只影响近限大小,不影响远限。所以,该显示组件应用于移动产品时,取f=72.67μm、Psub=8.725μm、ω=0°,得到如图22所示的近限与柱透镜210的设置间距Plens的关系曲线。该显示组件应用于显示器产品时,取f=350μm、Psub=21.95μm、ω=0°,得到如图23所示的近限与柱透镜210的设置间距Plens的关系曲线。由于近限Ln越近越好,所以由图22和图23可知柱透镜210的设置间距Plens尽量大。
然而,柱透镜210的设置间距Plens最大等于像素岛的开口111在设定方向310上的尺寸Dpixel,而像素岛的开口111在设定方向310上的尺寸Dpixel通常受像素岛110尺寸的限制不能太大,并且像素岛110的尺寸还需要满足视网膜级别分辨率。在一种具体示例中,该显示组件应用于移动产品时,要求像素岛110在设定方向310上的设置间距Ppixel为54.9μm,像素岛110在第一方向320上的设置间距为36.6μm,像素岛的开口111在设定方向310上的最大尺寸为34.9μm,所以柱透镜210的设置间距Plens最大为34.9μm。在另一种具体示例中,该显示组件应用于显示器产品时,要求像素岛110在设定方向310上的设置间距为102.8μm,像素岛的开口111在设定方向310上的最大尺寸为87.8μm,所以柱透镜210的设置间距Plens最大为87.8μm。
在另一种示例中,该显示组件应用于移动产品时,取f=72.67μm、Plens=34.9μm、ω=0°,得到如图24所示的近限Ln与子像素120在设定方向310上的设置间距Psub的关系曲线,以及得到如图25所示的远限Lf与子像素120在设定方向310上的设置间距Psub的关系曲线。该显示组件应用于显示器产品时,取f=350μm、Plens=87.8μm、ω=0°,得到如图26所示的近限Ln与子像素120在设定方向310上的设置间距Psub的关系曲线,以及得到如图27所示的远限Lf与子像素120在设定方向310上的设置间距Psub的关系曲线。
由图24~图27可知,子像素120在设定方向310上的设置间距Psub越小,近限越近,远限越远。因此,像素岛110内的子像素120数越多,子像素120在设定方向310上的设置间距Psub越小,3D可视空间范围越大。
示例性地,图24和图26中标定了像素岛110内设置4个子像素120、8个子像素120、12子像素120所对应的近限;根据图24和图26可以进一步明确,像素岛110内的子像素120数越多则显示组件的近限越近。
示例性地,图25和图27中标定了像素岛110内设置4个子像素120、8个子像素120、12子像素120所对应的远限;根据图25和图27可以进一步明确,像素岛110内的子像素120数越多则显示组件的远限越远。
在一示例中,当本公开的显示组件应用于移动产品时,取f=72.67μm、Plens=34.9μm、子像素120数量N分别为4、8、12,得到如图28所示近限与视角ω的关系曲线,以及得到如图29所示的远限与视角ω的关系曲线。当本公开的显示组件应用于显示器产品时,取f=350μm、Plens=87.8μm、子像素120的数量N分别为4、8、12,得到如图30所示近限与视角ω的关系曲线,以及得到如图31所示的远限与视角ω的关系曲线。由图28~31可知,随着观看视角的增大,近限和远限数值都减小,3D可视空间整体向屏幕方向靠近。
可以理解的是,在上述示例中,对3D可视空间的近限、远限的分析都是建立于眼睛的精准定位的基础上的。然而在眼动追踪(eye tracking)过程中可能存在一定的误差,这使得眼动追踪的定位精度对3D可视空间产生影响。在该示例中,如图32所示,为了避免出现像素岛110的第一子像素和第二子像素为同一子像素120的情形,需使双眼不能同时看到同一子像素120。鉴于双眼在近限和远限两个位置均需要不能同时看到同一子像素120,因此当眼球追踪有一定追踪误差δ时,该追踪误差δ将会导致近限变远、远限变近,即会使得3D可视空间变小。
在该示例中,追踪误差δ的存在相当于使得双眼瞳距DP在近限位置变大,且相当于使得双眼瞳距DP在远限位置变小。
具体地:
Figure BDA0002615689740000231
Figure BDA0002615689740000232
式中,DP为人眼瞳距宽度、Ln为近限值、Lf为远限值、ω为视角、δ为追踪精度。我们将式(13)和式(14)分别带入到视(6)和式(12)中进行计算,可得到如表1所示的数据。
表1:显示组件在不同条件下的3D可视空间
Figure BDA0002615689740000233
根据表1的数据可知,表1中示例性提供的显示组件的近限和远限可以满足相应的产品观看要求。具体地:当本公开的显示组件应用于移动产品时,在正视视角(视角为0°)下,最佳的观看距离为250mm~350mm。当本公开的显示组件应用于显示器产品时,在正视视角(视角为0°)下,最佳的观看距离为500mm~800mm。
本公开实施方式还提供一种显示装置,该显示装置包括上述显示组件实施方式所描述的任意一种显示组件。该显示装置可以为智能手机屏幕、电脑显示器、数码相机相框、平板电脑、电子画屏、电子广告牌或者其他类型的显示装置。由于该显示装置具有上述显示组件实施方式所描述的任意一种显示组件,因此具有相同的有益效果,本公开在此不再赘述。
本公开还提供一种显示装置的驱动方法,以使得显示装置实现裸眼3D显示。该显示装置包括上述显示组件实施方式所描述的任意一种显示组件。如图42所示,该显示装置的驱动方法可以包括:
步骤S110,获取双眼位置;
步骤S120,根据双眼位置,确定各个像素岛110的图像子像素120;任意一个像素岛110的图像子像素120包括用于显示左眼图像的第一子像素和用于显示右眼图像的第二子像素;
步骤S130,驱动各个第一子像素,以显示左眼图像;且驱动各个第二子像素,以显示右眼图像。
根据上述显示装置的驱动方法,可以驱动显示装置实现裸眼3D显示。
在本公开的一种实施方式中,显示组件中,柱透镜210的设置间距Plens等于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel。图11示出了一个像素岛的各个子像素120通过同一柱透镜210而投影出的各自对应的可视子区域Asub。图33示出了一个像素岛110通过相邻的多个柱透镜210而投影出的多个可视区域A。图34和图35示出了在图33的虚线框区域E中该像素岛110的各个可视子区域Asub的排列情况,以及示例了双眼位于该虚线框区域E时与各个可视子区域Asub的位置关系。
在步骤S120中,可以根据双眼位置,确定各个像素岛110的第一子像素和第二子像素;参考图33~图35,确定任意一个像素岛110的第一子像素和第二子像素包括:
步骤S210,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定左眼的瞳孔410所处的可视子区域Asub为第一可视子区域Asub
步骤S220,确定第一可视子区域Asub对应的子像素120为像素岛110的第一子像素;
步骤S230,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定右眼的瞳孔420所处的可视子区域Asub为第二可视子区域Asub
步骤S240,确定第二可视子区域Asub对应的子像素120为像素岛110的第二子像素;
其中,任意一个像素岛110的可视子区域Asub,为像素岛110的一个子像素120通过一个柱透镜210而投影出的空间区域。
需要说明的是,尽管在说明书中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等,均应视为本公开的一部分。在上述步骤中,步骤S210和步骤S220可以作为一个工作过程,步骤S230和步骤S240可以作为另一个工作过程;两个工作过程可以依次执行,也可以同时执行。举例而言,在本公开的一种实施方式中,可以依次执行步骤S210~步骤S240。再举例而言,在本公开的另一种实施方式中,可以依次执行步骤S230、步骤S240、步骤S210和步骤S220。再举例而言,在本公开的另一种实施方式中,可以依次执行步骤S210、步骤S230、步骤S220、步骤S240。再举例而言,可以依次执行步骤S210、步骤S230、步骤S240、步骤S220。当然地,步骤S210~步骤S240还可以按照其他顺序来执行,以能够确定第一子像素和第二子像素为准。
示例性地,定义N为像素岛110中沿设定方向310连续设置的子像素120的数量,N为大于1的整数;i、j均为正整数,且1≤i≤N;1≤j≤N。
如果左眼的瞳孔410位于第i个子像素Psub(i)对应的可视子区域Asub(i),则确定可视子区域Asub(i)为第一可视子区域,并进而确定第i个子像素Psub(i)为该像素岛110的第一子像素。举例而言,参见图34和图35,左眼的瞳孔410位于可视子区域Asub(3),则确定可视子区域Asub(3)对应的子像素Psub(3)为该像素岛110的第一子像素。
如果左眼的瞳孔410位于第i个子像素Psub(i)对应的可视子区域Asub(i)和第i-1个子像素Psub(i-1)对应的可视子区域Asub(i-1),且i-1≥1,则确定可视子区域Asub(i)和可视子区域Asub(i-1)为第一可视子区域,并进而确定第i个子像素Psub(i)和第i-1个子像素Psub(i-1)为该像素岛110的第一子像素。换言之,如果左眼的瞳孔410横跨相邻的两个可视子区域Asub,则确定这两个可视子区域Asub为该像素岛的第一可视子区域,并确定两个可视子区域Asub对应的两个子像素Psub为该像素岛110的第一子像素。
如果右眼的瞳孔420位于第j个子像素Psub(j)对应的可视子区域Asub(j),则确定可视子区域Asub(j)为第二可视子区域,并进而确定第j个子像素Psub(j)为该像素岛110的第二子像素。举例而言,参见图34,右眼的瞳孔420位于可视子区域Asub(6),则确定子像素Psub(6)为该像素岛110的第二子像素。
如果右眼的瞳孔420位于第j个子像素Psub(j)对应的可视子区域Asub(j)和第j+1个子像素Psub(j+1)对应的可视子区域Asub(j+1),且j+1≤N,则确定可视子区域Asub(j)和可视子区域Asub(j+1)为第二可视子区域Asub,确定第j个子像素Psub(j)和第j+1个子像素Psub(j+1)为该像素岛110的第二子像素。换言之,如果右眼的瞳孔420横跨相邻的两个可视子区域Asub,则确定这两个可视子区域Asub为该像素岛的第二可视子区域,并确定两个可视子区域Asub对应的两个子像素Psub为该像素岛110的第二子像素。举例而言,参见图35,右眼的瞳孔420横跨可视子区域Asub(7)和可视子区域Asub(8),则可视子区域Asub(7)和可视子区域Asub(8)为该像素岛的第二可视子区域,子像素Psub(7)和子像素Psub(8)为该像素岛的第二子像素。
在本公开的另一种实施方式中,柱透镜210的设置间距Plens小于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel。图11示出了一个像素岛的各个子像素120通过同一柱透镜210而投影出的各自对应的可视子区域Asub。图36示出了一个像素岛110通过相邻的多个柱透镜210而投影出的多个可视区域A;相邻的可视区域A之间可以部分交叠而形成交叠区域Across。图37~图39示出了在图36的虚线框区域E中该像素岛110的各个可视子区域Asub的排列情况,以及示例了双眼位于该虚线框区域E时与各个可视子区域Asub的位置关系。根据图37~图39的示例中,在图36的虚线框区域E处,可视区域A(1)的可视子区域Asub(7)的一部分和可视子区域Asub(8)位于可视区域A(1)与可视区域A(2)的交叠区域Across;可视区域A(2)的可视子区域Asub(2)的一部分和可视子区域Asub(1)位于可视区域A(1)与可视区域A(2)的交叠区域Across;可视区域A(2)的可视子区域Asub(7)的一部分和可视子区域Asub(8)位于可视区域A(2)与可视区域A(3)的交叠区域Across;可视区域A(3)的可视子区域Asub(2)的一部分和可视子区域Asub(1)位于可视区域A(2)与可视区域A(3)的交叠区域Across
步骤S120可以包括根据双眼位置,确定各个像素岛110的第一子像素和第二子像素。其中,确定任意一个像素岛110的第一子像素和第二子像素包括:
步骤S310,判断左眼的瞳孔410和右眼的瞳孔420中的任意一个是否位于像素岛110的不同可视区域A的交叠区域Across
步骤S320,如果左眼的瞳孔410和右眼的瞳孔420均不位于像素岛110的不同可视区域A的交叠区域Across,则:
步骤S321,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定左眼的瞳孔410所处的可视子区域Asub为第一可视子区域;
步骤S322,确定第一可视子区域对应的子像素120为像素岛110的第一子像素;
步骤S323,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定右眼的瞳孔420所处的可视子区域Asub为第二可视子区域;
步骤S324,确定第二可视子区域对应的子像素120为像素岛110的第二子像素。
示例性地,参见图37,左眼的瞳孔410和右眼的瞳孔420均不位于交叠区域Across。其中,左眼的瞳孔410位于可视子区域Asub(5),则确定可视子区域Asub(5)为子像素的第一可视子区域,确定可视子区域Asub(5)对应的子像素Psub(5)为该像素岛的第一子像素。右眼的瞳孔420位于可视子区域Asub(3),则确定可视子区域Asub(3)为子像素的第二可视子区域,确定可视子区域Asub(3)对应的子像素Psub(3)为该像素岛的第二子像素。
步骤S330,如果左眼的瞳孔410位于像素岛110的不同可视区域A的交叠区域Across,则:
步骤S331,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定右眼的瞳孔420所处的可视子区域Asub为第二可视子区域;
步骤S332,确定第二可视子区域对应的子像素120为像素岛110的第二子像素;
步骤S333,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定左眼的瞳孔410所处的且属于一个可视区域A的可视子区域Asub为第一备选可视子区域;
步骤S334,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定左眼的瞳孔410所处的且属于另一个可视区域A的可视子区域Asub为第二备选可视子区域;
步骤S335,在左眼的瞳孔410和右眼的瞳孔420的连线上,从第一备选可视子区域和第二备选可视子区域中选择与第二可视子区域的距离大的一个作为第一可视子区域;
步骤S336,确定第一可视子区域对应的子像素120为像素岛110的第一子像素。
示例性地,参见图38,左眼的瞳孔410位于像素岛110的可视区域A(1)和可视区域A(2)的交叠区域Across。右眼的瞳孔420位于像素岛110的可视子区域Asub(4),则确定可视子区域Asub(4)为像素岛的第二可视子区域,并确定可视子区域Asub(4)对应的子像素Psub(4)为像素岛的第二子像素。确定第一备选可视子区域为可视区域A(1)的可视子区域Asub(7)和可视子区域Asub(8);确定第二备选可视子区域为可视区域A(2)的可视子区域Asub(1);比较第一备选可视子区域和第二备选可视子区域与第二可视子区域之间的间距可以发现,可视区域A(2)的可视子区域Asub(1)与第二可视子区域之间的距离更大,因此确定可视区域A(2)的可视子区域Asub(1)为该像素岛的第一可视子区域。确定可视子区域Asub(1)对应的子像素Psub(1)为像素岛的第一子像素。
再示例性地,参见图39,左眼的瞳孔410位于像素岛110的可视区域A(1)和可视区域A(2)的交叠区域Across。右眼的瞳孔420位于像素岛110的可视子区域Asub(5),则确定可视子区域Asub(5)为像素岛的第二可视子区域,并确定可视子区域Asub(5)对应的子像素Psub(5)为像素岛的第二子像素。确定第一备选可视子区域为可视区域A(1)的可视子区域Asub(8);确定第二备选可视子区域为可视区域A(2)的可视子区域Asub(1)和可视子区域Asub(2);比较第一备选可视子区域和第二备选可视子区域与第二可视子区域之间的间距可以发现,可视区域A(1)的可视子区域Asub(8)与第二可视子区域之间的距离更大,因此确定可视区域A(1)的可视子区域Asub(8)为该像素岛的第一可视子区域。确定可视子区域Asub(8)对应的子像素Psub(8)为像素岛的第一子像素。
步骤S340,如果右眼的瞳孔420位于像素岛110的不同可视区域A的交叠区域Across,则:
步骤S341,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定左眼的瞳孔410所处的可视子区域Asub为第一可视子区域;
步骤S342,确定第一可视子区域对应的子像素120为像素岛110的第一子像素;
步骤S343,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定右眼的瞳孔420所处的且属于一个可视区域A的可视子区域为第三备选可视子区域Asub
步骤S344,从像素岛110的各个可视子区域Asub中,确定右眼的瞳孔420所处的且属于另一个可视区域A的可视子区域Asub为第四备选可视子区域;
步骤S345,在左眼的瞳孔410和右眼的瞳孔420的连线上,从第三备选可视子区域和第四备选可视子区域中选择与第一可视子区域远的距离大的一个作为第二可视子区域;
步骤S346,确定第二可视子区域对应的子像素120为像素岛110的第二子像素。
示例性地,参见图40,右眼的瞳孔420位于像素岛110的可视区域A(1)和可视区域A(2)的交叠区域Across。左眼的瞳孔410位于像素岛110的可视子区域Asub(5),则确定可视子区域Asub(5)为像素岛的第一可视子区域,并确定可视子区域Asub(5)对应的子像素Psub(5)为像素岛的第一子像素。确定第三备选可视子区域为可视区域A(1)的可视子区域Asub(8);确定第四备选可视子区域为可视区域A(2)的可视子区域Asub(1)和可视子区域Asub(2);比较第三备选可视子区域和第四备选可视子区域与第一可视子区域之间的间距可以发现,可视区域A(1)的可视子区域Asub(8)与第一可视子区域之间的距离更大,因此确定可视区域A(1)的可视子区域Asub(8)为该像素岛的第二可视子区域。确定可视子区域Asub(8)对应的子像素Psub(8)为像素岛的第二子像素。
再示例性地,参见图41,右眼的瞳孔420位于像素岛110的可视区域A(1)和可视区域A(2)的交叠区域Across。左眼的瞳孔410位于像素岛110的可视子区域Asub(5),则确定可视子区域Asub(5)为像素岛的第一可视子区域,并确定可视子区域Asub(5)对应的子像素Psub(5)为像素岛的第一子像素。确定第三备选可视子区域为可视区域A(1)的可视子区域Asub(8);确定第四备选可视子区域为可视区域A(2)的可视子区域Asub(2);比较第三备选可视子区域和第四备选可视子区域与第一可视子区域之间的间距可以发现,可视区域A(2)的可视子区域Asub(2)与第一可视子区域之间的距离更大,因此确定可视区域A(2)的可视子区域Asub(2)为该像素岛的第二可视子区域。确定可视子区域Asub(2)对应的子像素Psub(2)为像素岛的第二子像素。
需要说明的是,尽管在说明书中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等,均应视为本公开的一部分。
本公开还提供一种显示装置的驱动方法,以使得显示装置实现2D显示。该显示装置包括上述显示组件实施方式所描述的显示组件,且柱透镜210的设置间距Plens等于像素岛的开口111在设定方向310的尺寸Dpixel。该显示装置的驱动方法可以包括:
驱动各个像素岛的各个子像素,以显示2D图像。
应可理解的是,本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式,并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是,本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式,并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (15)

1.一种显示组件,其特征在于,包括:
显示面板,设置有阵列分布的多个像素岛,任意一个所述像素岛包括沿设定方向连续排列的多个子像素;
透镜层,设于所述显示面板的出光面,且包括多个沿所述设定方向排列的多个柱透镜;
其中,所述柱透镜的设置间距不大于所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸;沿所述设定方向,所述像素岛内的所述子像素的设置间距小于所述柱透镜的设置间距的一半;
所述柱透镜的设置间距,等于所述柱透镜在所述设定方向上的尺寸与相邻两个所述柱透镜之间的距离的和。
2.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述像素岛位于所述柱透镜的焦平面。
3.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述像素岛的开口呈平行四边形,且所述像素岛的开口的短边方向与所述柱透镜的延伸方向平行。
4.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸,等于10~100微米。
5.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述柱透镜在所述设定方向上的尺寸,等于所述柱透镜的设置间距。
6.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述透镜层还包括沿所述设定方向排列的多个遮光条,各个所述遮光条与各个所述柱透镜相互交替设置。
7.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,同一所述像素岛内,各个所述子像素的出光颜色相同。
8.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,任意一个所述像素岛中,沿所述设定方向连续排列所述子像素的数量为4~12个。
9.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述柱透镜的焦距等于62~82微米,所述柱透镜的设置间距等于30~40微米,所述像素岛的开口在所述设定方向上的尺寸等于30~40微米。
10.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述柱透镜的焦距等于300~400微米,所述柱透镜的设置间距等于75~100微米,所述像素岛的开口在所述设定方向上的尺寸等于75~100微米。
11.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述柱透镜的设置间距等于所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸。
12.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1~11任意一项所述的显示组件。
13.一种显示装置的驱动方法,其特征在于,所述显示装置包括权利要求1~10任意一项所述的显示组件;所述驱动方法包括:
获取双眼位置;
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的图像子像素;任意一个所述像素岛的图像子像素包括用于显示左眼图像的第一子像素和用于显示右眼图像的第二子像素;
驱动各个所述第一子像素,以显示所述左眼图像;且驱动各个所述第二子像素,以显示所述右眼图像。
14.根据权利要求13所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,所述柱透镜的设置间距等于所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸;
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的图像子像素包括:
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的所述第一子像素和所述第二子像素;其中,确定任意一个所述像素岛的所述第一子像素和所述第二子像素包括:
从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第一可视子区域;
确定所述第一可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第一子像素;
从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第二可视子区域;
确定所述第二可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第二子像素;
其中,任意一个所述像素岛的所述可视子区域,为所述像素岛的一个所述子像素通过一个所述柱透镜而投影出的空间区域。
15.根据权利要求13所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,所述柱透镜的设置间距小于所述像素岛的开口在所述设定方向的尺寸;
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的图像子像素包括:
根据所述双眼位置,确定各个所述像素岛的所述第一子像素和所述第二子像素;其中,确定任意一个所述像素岛的所述第一子像素和所述第二子像素包括:
判断所述左眼的瞳孔和所述右眼的瞳孔中的任意一个是否位于所述像素岛的不同可视区域的交叠区域;
如果所述左眼的瞳孔和所述右眼的瞳孔均不位于所述像素岛的不同所述可视区域的交叠区域,则从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第一可视子区域;确定所述第一可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第一子像素;从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第二可视子区域;确定所述第二可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第二子像素;
如果所述左眼的瞳孔位于所述像素岛的不同所述可视区域的交叠区域,则从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第二可视子区域;确定所述第二可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第二子像素;从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的且属于一个所述可视区域的所述可视子区域为第一备选可视子区域;从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的且属于另一个所述可视区域的所述可视子区域为第二备选可视子区域;在所述左眼的瞳孔和所述右眼的瞳孔的连线上,从所述第一备选可视子区域和所述第二备选可视子区域中选择与所述第二可视子区域的距离大的一个作为第一可视子区域;确定所述第一可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第一子像素;
如果所述右眼的瞳孔位于所述像素岛的不同所述可视区域的交叠区域,则从所述像素岛的各个可视子区域中,确定所述左眼的瞳孔所处的所述可视子区域为第一可视子区域;确定所述第一可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第一子像素;从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的且属于一个所述可视区域的所述可视子区域为第三备选可视子区域;从所述像素岛的各个所述可视子区域中,确定所述右眼的瞳孔所处的且属于另一个所述可视区域的所述可视子区域为第四备选可视子区域;在所述左眼的瞳孔和所述右眼的瞳孔的连线上,从所述第三备选可视子区域和所述第四备选可视子区域中选择与所述第一可视子区域的距离大的一个作为第二可视子区域;确定所述第二可视子区域对应的所述子像素为所述像素岛的所述第二子像素;
其中,任意一个所述像素岛的所述可视区域,为所述像素岛通过一个所述柱透镜而投影出的空间区域;任意一个所述像素岛的可视子区域,为所述像素岛的一个所述子像素通过一个所述柱透镜而投影出的空间区域。
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